申请日2019.06.26
公开(公告)日2019.09.03
IPC分类号C02F9/04; C02F101/20; C02F103/16
摘要
本发明涉及一种废水镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，属于废水处理和湿法冶金技术领域。本发明一种废水中镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，具体步骤如下：(1)在P507萃余液中加氧化剂，处理后的料液经过滤和除油后存储备用，至料液COD<200mg/l，SS<200mg/l，油分小于50mg/l;(2)将步骤(1)所得料液进行离子交换，3台离子交换树脂柱一备两用;(3)步骤(2)经过离子交换交换后得到废水和料液(4)将步骤(3)得到的饱和树脂分别用5~10%和12‑16%的酸进行解析解析后的离子交换树脂使用4‑8%碱液，洗至PH=6~9后进入步骤(2)。
权利要求书
1.一种废水中镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，其特征在于，具体步骤如下：
(1)在P507萃余液中加氧化剂，处理后的料液经过滤和除油后存储备用，至料液COD<200mg/l，SS<200mg/l，油分小于50mg/l;
(2)3台离子交换树脂柱一备两用，用NaOH溶液通过弱酸离子交换树脂，排出液PH=8.5加自来水顶洗，自来水上进下排，废水排至洗碱储槽，洗至PH=7.4备用;
(3)将步骤(1)所得料液使用步骤(2)转型后的弱酸离子交换树脂，进行离子交换交换后，得到废水和料液;废水为高镁的溶液，送废水处理站至重金属含量达到排放标准后排放;离子交换树脂饱和后，溶液Ni>0.1 mg/L，Co>0.1mg/L，切换料液至其备用离子交换树脂柱继续交换，得到饱和树脂;
(4)将步骤(3)得到的饱和树脂分别用5~10%和12-16%的酸进行解析;解析的镍盐排至浓镍盐箱，当排出液PH小于4时，把排出液排至稀镍盐储罐，并停止解析，解析后的离子交换树脂使用4-8%碱液，洗至PH=6~9后进入步骤(2)。
2.如权利要求1所述的一种废水中镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的氧化剂为次氯酸钠、氯酸钠或双氧水中的一种或多种组合，所述氧化剂的加入量为P507萃余液COD质量的5-9倍。
3.如权利要求1所述的一种废水中镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的氧化剂为氯酸钠，所述氧化剂的加入量为P507萃余液COD质量的7倍，通过处理后的COD<200mg/L，过滤后料液PH为4-6。
4.如权利要求1所述的一种废水中镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，其特征在于：所述步骤(1)中过滤所采用的设备为自清洗过滤器和ZGC107树脂的结合。
5.如权利要求1所述的一种废水中镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的弱酸离子交换树脂为D851、D852或D860中的一种或多种组合。
6.如权利要求1所述的一种废水中镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，其特征在于：所述步骤(4)中7~8%盐酸溶液或13-14%硫酸进行解析，当排出液PH<3.5时停止解析;解析温度为25-30℃。
说明书
一种废水中镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺
技术领域
本发明涉及一种废水镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，属于废水处理和湿法冶金技术领域。
背景技术
以钴精矿和钴中间品为原料生产钴盐(硫酸钴、氯化钴)时，钴与镍、镁等杂质采用P507萃取分离，萃余液废水中主要含有镍(500-2000mg/l)、和少量钴(1~50mg/l)等有价金属;钠含量50000-60000 mg/l、镁含量2000-8000mg/l属高盐废水;同时含有少量的油分。传统工艺采用分步沉淀，处理后的废水重金属离子仍出现超标现象，已不能满足日益严峻的环保形势，且沉淀产生含镍钴镁渣为危险废物，处理成本高。
为了回收废水中有价元素、废水达标排放和减少固废排放，美国Tulsion采用CH-90是一款螯合大孔阳离子交换树脂，可以广泛应用在氯碱行业溶液净化，PTA行业中回收钴镁，电镀、化学镀废液以及漂洗水中去除或者回收重金属，含重金属废水处理，甚至从EDTA螯合剂中去除钴镍铜等重金属，可将重金属精度做到0.1mg/L以下，达到废水排放标准，但该进口离子交换树脂价格贵，投资费用高。
上海西恩科技股份有限公司采用CN-27苯乙烯阳性螯合树脂树脂、苏青集团采用SQD-412树脂都是能够吸附镍、铜、钴等有价金属的阳离子交换树脂，使废水中镍、钴、铜等重金属与钙、镁分离，树脂在经过盐酸及NaOH的预处理后，树脂上的Na+可与废水中的金属离子进行交换，将有价金属离子吸附至树脂上，再经过盐酸进行反洗，将金属离子反洗到盐酸中，达到废水达标排放、有价金属富集回收的目的。该树脂吸附量低，对进口树脂进行改良，运行成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种废水镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，具体方案如下：
一种废水中镍、钴重金属与镁分离、富集和回收工艺，具体步骤如下：
(1)在P507萃余液中加氧化剂(以降低其COD)，处理后的料液经过滤和除油后存储备用，至料液COD<200mg/l，SS<200mg/l，油分小于50mg/l;
(2)3台离子交换树脂柱一备两用，用NaOH溶液通过弱酸离子交换树脂，排出液PH=8.5加自来水顶洗，自来水上进下排，废水排至洗碱储槽，洗至PH=7.4备用;
(3)将步骤(1)所得料液使用步骤(2)转型后的弱酸离子交换树脂，进行离子交换交换后，得到废水和料液;废水为高镁的溶液，送废水处理站至重金属含量达到排放标准后排放;离子交换树脂饱和后，溶液Ni>0.1 mg/L，Co>0.1mg/L，切换料液至其备用离子交换树脂柱继续交换，得到饱和树脂;
(4)将步骤(3)得到的饱和树脂分别用5~10%和12-16%的酸进行解析;解析的镍盐排至浓镍盐箱，当排出液PH小于4时，把排出液排至稀镍盐储罐，并停止解析，解析后的离子交换树脂使用4-8%碱液，洗至PH=6~9后进入步骤(2)。
所述步骤(1)中的氧化剂为次氯酸钠、氯酸钠或双氧水中的一种或多种组合，所述氧化剂的加入量为P507萃余液COD质量的5-9倍。
所述步骤(1)中的氧化剂为氯酸钠，所述氧化剂的加入量为P507萃余液COD质量的7倍，通过处理后的COD<200mg/L，过滤后料液PH为4-6。
所述步骤(1)中过滤所采用的设备为自清洗过滤器和ZGC107树脂的结合。
所述步骤(2)中的弱酸离子交换树脂为D851、D852或D860中的一种或多种组合。
所述步骤(4)中7~8%盐酸溶液或13-14%硫酸进行解析，当排出液PH<3.5时停止解析;解析温度为25-30℃。
本发明将钴精矿和钴中间品为原料生产钴盐的萃余液废水加氧化以降低其COD，氧化后料液经自清洗过滤和树脂吸附除油，除油后的料液再经钠化的D851、D852或D860离子交换树脂，使得镍、钴等重金属吸附在树脂上与镁分离，吸附饱和的树脂经硫酸或盐酸解析，可得到硫酸镍或氯化镍溶液，树脂解析后再生可循环使用，该工艺有效回收废水中有价金属元素，使得废水达标排放，无废渣排放等优点，属于清洁生产工艺，具有十分显著的经济效益和环保价值。